Olomoučtí vědci ve spolupráci s kolegy z Japonska objevili novou metodu popisu chemických vlastností prvků. Díky ní dokážou pomocí nejmodernějších mikroskopů pozorovat nejen jednotlivé atomy na povrchu pevných látek, ale také měřit jejich schopnost přitahovat elektrony, tedy jejich elektronegativitu. Jejich metoda otevírá mimo jiné cestu k hlubšímu pochopení podstaty chemické vazby a chemických procesů na atomární úrovni. Nové poznatky by mohly umožnit řízení chemických reakcí například v katalýze nebo biochemii, informovala mluvčí přírodovědecké fakulty Martina Šaradínová. Výsledky bádání zveřejnil prestižní časopis Nature Communications.
Elektronegativita mimo jiné určuje schopnost daného atomu reagovat s okolím a vytvářet chemické vazby. Donedávna ji vědci dokázali určit pouze pomocí technik, které pracovaly s velkým souborem atomů. Výzkum vědců bádání posunul novým směrem. "Díky nové metodě dokážeme pomocí mikroskopie atomárních sil nejen stanovit elektronegativitu daného atomu na povrchu pevné látky, ale jsme schopni určit i její závislost na chemickém okolí měřeného atomu. To dříve nebylo možné," uvedl Pavel Jelínek z Regionálního centra pokročilých technologií a materiálů (RCPTM) Univerzity Palackého v Olomouci.
Odborníci z RCPTM na výzkumu spolupracovali s kolegy z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR a Tokijské univerzity. Podle Jelínka provedli experimentální měření vazebných energií povrchových atomů podpořené teoretickými výpočty. "Jestliže umíme posoudit, jak chemické okolí ovlivňuje elektronegativitu, můžeme tyto jevy využít k řízení chemických reakcí," doplnil Jelínek. Autorský tým navázal na vlastní práci z roku 2007, kterou tehdy na titulní stránce zveřejnil časopis Nature. Nová metoda však výzkum posunula ještě dále, umožňuje určit totožnost chemických prvků s různou elektronegativitou.
Podle ředitele RCPTM Radka Zbořila může mít tato práce podstatné důsledky ve všech oblastech souvisejících s charakterem chemické vazby a průběhem chemických reakcí. "Jsem přesvědčen, že řada chemických principů, které byly v minulosti předpovězeny a brány jako definitivní, budou postupně upřesněny díky unikátní možnosti nahlédnout hlouběji do struktury atomů a molekul pomocí rastrovacích mikroskopů," uvedl Zbořil.
Pozorování jednotlivých atomů ve strukturách materiálů je možné od 80. let minulého století díky objevu a rozvoji metod takzvané rastrovací tunelové mikroskopie a mikroskopie atomárních sil. Teprve v posledních několika letech se vědcům otevřela možnost nahlédnout stejnými technikami dokonce do struktury a vlastností molekul s využitím speciálně upravených hrotů.
